Mide 4,85 metros de largo, 1,84 de ancho y 1,46 de alto. Según Lexus es más amplio que el modelo al que reemplaza (más información del Lexus GS modelo 2008). También dice que el maletero es un 25% más capaz, por lo que su volumen debería rondar 550 litros; de ser así, será mayor que el del Audi A6, elBMW Serie 5, el Jaguar XF y el Mercedes-Benz Clase E.
En España se comercializará únicamente la versión con un sistema de propulsión híbrido pero en otros mercados existirá una versión con motor de gasolina (GS 350) de deis cilindros en V, 3,5 litros y 310 CV, que combina la inyección directa con la indirecta (la inyección indirecta facilita la carburación, lo que beneficia el consumo y la emisiones en carga parcial. La inyección directa hace posible que el par motor sea alto). Este motor es una variante del que lleva actualmente el GS 450h. El cambio es automático de seis marchas. Con esta combinación de motor y cambio, el Lexus GS 350 acelera de 0 a 97 km/h (60 mph) en 5,7 segundos. Es de tracción trasera aunque, en algunos paises, el GS 350 podrá tener tracción total. También habrá una variante deportiva denominada «F-Sport» (imagen).
Lexus dice que el chasis es más rígido, que las vías son más anchas y que la suspensión tiene cambios profundos. La delantera es semejante al GS anterior pero con los brazos de aluminio, mientras que la trasera es totalmente nueva. Según la versión, la amortiguación puede ser variable.

El aspecto del interior también es totalmente distinto (galería de imágenes). En el equipamiento no hay elementos que no se hayan visto antes en otros coches salvo, tal vez, la función del climatizador que detecta si hay uno o dos ocupantes en las plazas delanteras y controla el flujo en cada caso. Es destacable la nueva pantalla del salpicadero por su gran tamaño, que puede ser de dos tamaños: 8” y 12,3” si está instalado el navegador. Esta pantalla permitirá, mediante la conexión a internet de un teléfono móvil, navegar por páginas como Facebook. El reloj digital de la consola ha sido sustituido por uno de saetas (imagen).
Los asientos delanteros podrán tener muchos reglajes eléctricos. Además de los habituales se podrá ajustar la inclinación de la mitad superior del respaldo, alargar la banqueta y modificar la sujeción lateral. Podrán estar calefactados y ventilados. Los pasajeros de las plazas traseras podrás protegerse del sol o de las miradas mediante unas cortinillas.
Junto a la palanca de cambios está el mando que Lexus llama «Remote Touch» (imagen) desde el que se controlan diversas funciones del navegador, el equipo de sonido, el teléfono y de a configuración del coche. Detrás de la palanca hay un mando giratorio (imagen) para seleccionar cuatro programas de conducción: normal, Eco, Sport y Sport+. El freno de estacionamiento ya no es de pedal, sino que ahora es eléctrico (el mando está en el salpicadero, a la derecha del volante).

El sistema pre-colisión tiene en cuenta hacia donde dirige la mirada el conductor; si existe riego de choque y la cámara de infrarrojos que hay en la parte superior de la columna de la dirección comprueba que el conductor no está mirando al frente se adelanta la advertencia acústica para que preste atención. Si no actúa, los frenos se accionan automáticamente para disminuir las consecuencias del golpe. Hay diez airbags, entre los que están los de las rodillas de las plazas delanteras y los laterales de las traseras.